Космический телескоп Джеймс Уэбб: сегменты главного зеркала начали движение
Завершив основные развертывания, космический телескоп Джеймс Уэбб продолжает свой путь к своей орбите вокруг точки Лагранжа L2. Тем временем в ближайшие пару недель будет несколько небольших развертываний, которые представляют собой начало многомесячной фазы выравнивания оптики телескопа.
На этой неделе инженеры начали процесс перемещения зеркальных сегментов (всех основных плюс второстепенных) из их уложенных стартовых позиций.
Более подробную информацию представил Маршалл Перрин из Научного института космического телескопа, где находится Операционный центр миссии Уэбба:
Чтобы поддерживать подвижные зеркала во время полета в космос, каждое из них имеет на задней стороне три жестких металлических штифта, которые могут вставляться в соответствующие держатели в конструкции телескопа.
Перед запуском все зеркала были установлены так, чтобы штифты плотно входили в гнезда, обеспечивая дополнительную поддержку. (Представьте, что Уэбб держит свои зеркала близко к корпусу телескопа, обеспечивая их дополнительную безопасность во время вибраций и ускорений при запуске.) Каждое зеркало теперь нужно развернуть на 12,5 миллиметров, чтобы вывести штифты из гнезд. Это даст зеркалам «пространство для перемещения» и позволит подготовить их в исходных положениях для выравнивания.
Чтобы добраться туда, потребуется некоторое терпение: управляемые компьютером приводы зеркал рассчитаны на чрезвычайно малые движения, измеряемые в нанометрах.
Каждое из зеркал можно перемещать с невероятной точностью, с регулировкой всего 10 нанометров (или примерно 1/10 000 ширины человеческого волоса). Теперь мы используем те же приводы вместо того, чтобы перемещаться на сантиметр. Таким образом, эти первоначальные развертывания, безусловно, являются крупнейшими перемещениями зеркальных приводов Уэбба, которые когда-либо совершали в космосе.
И мы не делаем их все сразу. Система управления зеркалами рассчитана на одновременное управление только одним приводом. Такой способ и проще (с точки зрения сложности управляющей электроники), и безопаснее (поскольку компьютеры и датчики могут внимательно следить за работой каждого отдельного привода).
Кроме того, чтобы ограничить количество тепла, поступающего в очень холодные зеркала от приводных двигателей, каждый привод может работать только в течение короткого периода времени. Таким образом, эти большие 12,5-миллиметровые движения для каждого сегмента разбиваются на множество коротких движений, которые происходят по одному приводу за раз.
Сценарии, отправленные из операционного центра миссии, будут управлять этим процессом под наблюдением человека, медленно и устойчиво перемещая один привод за раз, по очереди между сегментами. На полной скорости требуется около суток, чтобы сдвинуть все сегменты всего на 1 миллиметр. Это примерно с той же скоростью, с которой растет трава!
Возможно, это не самый захватывающий период ввода телескопа в эксплуатацию, но это нормально. Мы можем не торопиться. В те дни, когда мы медленно развертываем зеркала, эти зеркала также продолжают медленно остывать, излучая тепло в холод космоса.
Инструменты также охлаждаются постепенно и тщательно контролируемым образом, и Уэбб также продолжает плавно двигаться к точке L2. Медленно и устойчиво, потому что все эти постепенные процессы каждый день немного приближают нас к нашей конечной цели — выравниванию всего зеркала».
— Маршалл Перрин, deputy telescope scientist, Space Telescope Science Institute